聚乳酸(PLA)的研究进展
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收稿日期:2023-04-20基金项目:河北省大学生创新创业训练计划项目(课题号:S202210101005、S202210101008)作者简介:王培(1982-),女,毕业于山西师范大学,讲师,研究方向:可生物降解高分子材料的加工及应用,***************;通讯联系人:冯嘉玮(2002-),女,本科生在读,研究方向:高分子材料,*****************。
聚乳酸材料性能改进研究进展王 培,冯嘉玮,邓祎慧,刘雪微,张 帅(衡水学院 应用化学系,河北 衡水 053000)摘要:聚乳酸(polylacticacid ,PLA )是一种以植物资源为原料合成的聚酯,主要应用于医学、生物、环境保护等领域。
随着科学技术的进步,对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途,必须通过改性提高其加工与应用性能。
从物理改性、化学改性方面综述了PLA 性能改进的研究进展。
旨在保留PLA 性能的优势,为拓宽PLA 应用市场提供一定参考价值。
关键词:聚乳酸;物理改性;化学改性doi :10.3969/j.issn.1008-553X.2024.02.003中图分类号:O648.17 文献标识码:A 文章编号:1008-553X (2024)02-0009-05安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50,No.2Apr.2024第50卷,第2期2024年4月聚乳酸(PLA ),又称聚丙交酯或聚羟基丙酸,一种重要的乳酸衍生物,是由乳酸单体缩聚而成的可生物降解的高分子材料[1]。
因其具有可降解性、良好的生物相容性和力学性能及易于加工等特性被认为是最具发展前景的生物可降解材料之一,是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。
PLA 广泛应用于医疗卫生、包装材料、纤维、非织造物、建筑、农业等领域。
在医疗卫生方面,PLA 已应用于可降解手术缝合线、缓释药物载体[2]、医用伤口敷料[3]、3D 多孔聚乳酸支架[4]、人工皮肤[5]口腔固定材料、眼科材料等方面。
聚乳酸发泡材料研究进展聚乳酸(Polylactic Acid,简称PLA)是一种由乳酸(Lactic Acid)结合聚合而成的生物可降解高分子材料,在环保、生物医学、包装等领域有着广泛的应用前景。
聚乳酸发泡材料作为PLA的一种特殊形态,具有轻质、降解、低成本等特点,因此在材料科学领域受到了越来越多的关注。
本文将介绍聚乳酸发泡材料的研究进展。
聚乳酸发泡材料的制备方法多种多样,包括物理发泡法、化学发泡法和生物发泡法。
其中,物理发泡法是最常用的方法之一、在物理发泡法中,聚乳酸与发泡剂混合,在高温下加热融化,然后急速降温,使发泡剂在聚乳酸中溶解,并释放出气体,形成气泡,从而得到发泡材料。
而化学发泡法则是通过添加化学发泡剂,在适当的温度下进行发泡反应,从而制备出不同孔隙结构的聚乳酸发泡材料。
研究表明,聚乳酸发泡材料具有较好的力学性能和热稳定性。
与传统塑料发泡材料相比,聚乳酸发泡材料具有更好的生物降解性能和环境友好性,可以有效减少对环境的污染。
此外,聚乳酸发泡材料还具有良好的吸声、隔热和抗震性能,因此在建筑、交通和包装等领域具有广泛的应用前景。
在聚乳酸发泡材料的研究方面,主要集中在改善其力学性能和缩小孔隙结构的研究。
研究人员通过改变聚乳酸的组成、结构和添加剂等方法,改善了聚乳酸发泡材料的力学性能。
例如,可以通过共聚物的添加来改善聚乳酸的韧性和延展性。
同时,通过控制发泡条件和添加适量的发泡剂,可以调节聚乳酸发泡材料的孔隙结构,使其具有更好的绝热性能和吸声性能。
此外,研究人员还对聚乳酸发泡材料进行了多方面的应用研究。
例如,聚乳酸发泡材料可以用于制备轻质隔热材料,用于建筑和交通领域,可以有效提高建筑物和交通工具的能源效率。
此外,聚乳酸发泡材料还可以用于包装领域,制备环保的包装材料,用于食品保鲜和保护产品等方面。
总的来说,聚乳酸发泡材料具有广阔的应用前景,并且在材料科学领域的研究也取得了一定的成果。
未来,随着技术的发展和研究的深入,相信聚乳酸发泡材料的性能将进一步提升,应用范围也会更加广泛。
聚乳酸的研究进展摘要乳酸主要应用于食品保健、医药卫生和工业等方面。
聚乳酸是以乳酸为主要原料的聚合物,聚乳酸作为生物可降解材料的一种,对环境友好、无毒害,可应用于组织工程、药物缓释等生物医用材料,以及石油基塑料的替代材料。
本文综述了聚乳酸在可降解塑料,纤维,医用材料,农用地膜,和纺织等领域的应用,并对其发展方向进行了展望。
关键词:聚乳酸聚乳酸纤维生物医药生物降解AbstractLactic acid green chemistry is the basic structure of one of the unit ,Mainly used in food, medicine, sanitation and health care industry, etc。
Poly lactic acid is lactic acid as the main raw material polymer,Poly lactic acid as biodegradable material of a kind,Friendly to environment, non-toxic, can be applied to tissue engineering, drugs such as slow release of biomedical materials,And instead of the petroleum base plastic material。
This paper reviewed the biodegradable polylactic acid in plastic, fiber and medical materials, agricultural plastic sheeting, and textile application in the field, and its developing prospects。
聚乳酸纳米复合材料的研究进展曹 丹,吴林波3,李伯耿,黄 源(浙江大学化工系高分子工程研究所,聚合反应工程国家重点实验室,杭州 310027) 摘要:聚乳酸是一种重要的可生物降解Π吸收高分子材料,广泛地用作可降解塑料、纤维和生物材料,市场前景广阔。
它具有与聚烯烃相当的力学强度和加工性能,但耐热性和抗冲性较差。
为满足各种应用的需要,其热性能、力学性能和气体阻隔性等尚需进一步提高。
通过与无机纳米材料复合的方法,可以明显地提高聚乳酸的性能。
本文介绍了近年来聚乳酸有机2无机纳米复合材料的制备、结构与性能等方面的研究进展,对三者的相互关系进行了评述,并对今后的研究方向进行了展望。
关键词:聚乳酸;纳米复合材料;蒙脱土;二氧化硅;碳纳米管;羟基磷灰石聚乳酸(polylactic acid,P LA)是一种重要的可生物降解高分子材料。
它以玉米或薯类淀粉经发酵制得的乳酸为基本原料、经缩聚反应或其二聚体丙交酯的开环聚合反应而制得,在自然界中可生物降解生成二氧化碳和水[1],因而是一种来自自然界、使用后又回归自然界的环境友好材料,也是近年来研究开发最活跃的可生物降解材料之一[2],广泛地应用于包装材料、纤维、农膜、生物医用材料等领域。
但是,聚乳酸耐热性较差,制约了它的应用,同时,其力学性能和气体阻隔性亦有待于进一步提高,以满足不同应用的要求。
这促使人们对聚乳酸进行改性研究,各种聚乳酸改性方法和材料相继出现,如共混、共聚、纳米复合等。
自1984年R oy[3]首次提出纳米复合材料的概念以来,聚合物基纳米复合材料已得到广泛的研究和应用。
由于纳米粒子具有小尺寸效应、大比表面积、强界面结合效应等特性,使纳米复合材料具有优异的性能。
1997年Ogata[4]首次报道聚乳酸纳米复合材料,发现加入蒙脱土可使聚乳酸的结晶性和杨氏模量提高;之后,聚乳酸纳米复合材料得到了很大的发展,相继出现了聚乳酸Π蒙脱土纳米复合材料、聚乳酸Π羟基磷灰石纳米复合材料、聚乳酸Π纳米二氧化硅复合材料、聚乳酸Π纳米碳管复合材料,纳米复合的方法也从溶液共混法、熔融共混法发展到原位聚合法,其耐热、结晶、力学以及气体阻隔等性能得到显著的提高。
聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景聚乳酸基纳米复合材料是一种由聚乳酸 (PLA) 和其他纳米材料组成的复合材料。
目前,聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景非常广阔,具体如下:
一、研究现状
1. 材料制备技术:目前,聚乳酸基纳米复合材料的制备技术主要包括溶剂热反应、溶胶 - 凝胶法、电化学沉积法等。
这些方法不仅可以控制复合材料的组成和结构,还可以提高复合材料的性能。
2. 材料性能:聚乳酸基纳米复合材料具有优异的力学性能、光学性能、生物相容性和降解性等。
其中,PLA 纳米复合材料的力学性能比纯 PLA 提高了近10 倍,光学性能也得到了显著提高。
3. 应用领域:聚乳酸基纳米复合材料的应用领域非常广泛,包括生物医学、光学、电子学、环保等领域。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、光学器件等方面。
二、发展前景
1. 生物医学应用:聚乳酸基纳米复合材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、药物释放系统等。
2. 光学应用:聚乳酸基纳米复合材料在光学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于光学器件、太阳能电池等。
3. 电子学应用:聚乳酸基纳米复合材料在电子学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于电子器件、半导体器件等。
4. 环保应用:聚乳酸基纳米复合材料在环保领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于水处理、大气污染治理等方面。
总的来说,聚乳酸基纳米复合材料具有优异的性能和良好的发展前景,将成为未来材料领域的研究热点之一。
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2020年第39卷第1期开放科学(资源服务)标识码(OSID ):生物医用材料聚乳酸的合成及其改性研究进展詹世平1,2,万泽韬1,2,王景昌1,2,阜金秋1,2,赵启成1,2(1大连大学环境与化学工程学院,辽宁大连116622;2辽宁省化工环保工程技术研究中心,辽宁大连116622)摘要:聚乳酸是一种具有良好生物相容性的可降解生物材料,被广泛应用于医药、医疗和食品包装等领域。
随着科学技术的进步,对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途,研究者在合成方法和改性研究方面也取得了新的成果。
本文阐述了聚乳酸的化学结构和基本特性,常用合成方法,包括阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合的基本概念和应用实例,介绍了近年来发展的酶催化聚合、超临界二氧化碳中聚合等绿色合成方法,着重介绍了聚乳酸亲水改性、pH 响应改性和分支结构改性等几种用于医用方面的改性方法,最后对聚乳酸材料研究发展方向进行了展望,提出在聚乳酸基体中添加极低含量的无机纳米粒子填充物,可显著改善复合材料的性能,指出生物纳米复合包装材料的技术开发是未来几年着重研究的方向。
关键词:聚乳酸;合成方法;改性;生物相容性中图分类号:TB34文献标志码:A文章编号:1000-6613(2020)01-0199-07Synthesis and modification of biomedical material polylactic acidZHAN Shiping 1,2,WAN Zetao 1,2,WANG Jingchang 1,2,FU Jinqiu 1,2,ZHAO Qicheng 1,2(1College of Environmental and Chemical Engineering,Dalian University,Dalian 116622,Liaoning,China;2Chemical andEnvironmental Protection Engineering Research Technology Center,Dalian 116622,Liaoning,China)Abstract:Due to its good biocompatibility and biodegradability,polylactic acid is widely used in thefields of the drug,medicine and food packing and so on.With the progress of science and technology,some new requirements and purposes have been put forward for the properties of polylactic acid materials.Researchers have also made some new achievements in the synthesis methods and the modification research.The chemical constitution and basic properties of polylactic acid were described and the common synthetic methods of polylactic acid were discussed,including the basic concepts and application examples on cationic polymerization,anionic polymerization and coordination polymerization.The green synthetic methods such as enzymatic catalytic polymerization and polymerization in supercritical carbon dioxide developed in recent years were introduced.The hydrophilic modification,pH response modification and branch structure modification of polylactic acid were also emphatically introduced.Finally,the development directions of polylactic acid material research were prospected.It was proposed that adding very low content of inorganic nanoparticles filler into polylactic acid matrix can significantly improve the properties of composite materials.It was pointed out that the development of bio-nanocomposite packaging materials was a development direction of emphasis on research in the next few years.Keywords:polylactic acid;synthetic method;modification;biocompatibility综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0656收稿日期:2019-04-24;修改稿日期:2019-06-16。
PLA微球的研究进展PLA微球,也称为聚乳酸微球,是一种微米级别的粒子,由聚乳酸(PLA)材料制成。
近年来,PLA微球在药物传递系统、组织工程、仿生材料等多个领域中的应用不断取得了突破性进展。
本文将从制备方法、药物传递系统及应用领域等方面,对PLA微球的研究进展进行详细介绍。
首先,制备方法是PLA微球研究的重点之一、常用的制备方法包括单相溶剂蒸发法、水油乳化法、硅油乳化法和控制释放方法等。
研究人员通过改变溶剂的选择、浓度和温度等条件,优化了制备工艺,提高了PLA微球的产率和质量。
同时,采用控制释放方法可以进一步调节微球药物的释放速率和时间。
其次,PLA微球在药物传递系统中的应用也备受关注。
药物可以通过各种方式包裹在PLA微球内部,然后在体内释放。
通过调节PLA微球的粒径和壳厚,可以控制药物的释放速率和时间。
此外,研究者还可以在PLA 微球表面包覆特定的功能性分子,实现针对性的药物传递。
这些创新的设计有望提高药物的生物利用度和治疗效果。
此外,PLA微球还在组织工程领域发挥着重要作用。
由于PLA微球具有良好的生物相容性、生物降解性和可塑性,它们被广泛应用于组织修复和再生。
PLA微球可以用作载药支架,促进细胞生长和组织再生;在组织工程模板中,可以提供细胞定植的支撑结构和3D空间;还可以用于组织工程皮肤的构建,帮助创面愈合。
最后,PLA微球还在仿生材料领域表现出潜力。
仿生材料是模仿自然界的设计原理和结构特点,应用于工程和制造领域。
PLA微球作为仿生材料的一种,可以通过变化处理方式和组织结构,实现一系列机械性能、物化性能和生物性能的调控。
这使得PLA微球在仿生材料应用中具有广泛的应用前景,如人工骨骼、人工心脏瓣膜等。
综上所述,近年来PLA微球的研究进展迅猛,不仅在药物传递系统中表现出优异的性能,而且在组织工程和仿生材料领域也具有广泛的应用前景。
虽然还存在一些挑战,如制备工艺的优化、药物释放机制的研究和大规模生产的难题,但随着科技的进步和研究者的努力,相信PLA微球将在未来发展中扮演更加重要的角色。
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着人类对环保意识的提高和可持续发展战略的推进,生物可降解塑料已成为研究热点。
聚乳酸(PLA)作为一种生物相容性好、可降解的环保材料,广泛应用于医疗、包装、农业等领域。
然而,为了进一步提高聚乳酸的性能,纳米复合材料的研究备受关注。
本文将详细探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能研究。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料,首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米粘土等。
这些纳米填料具有优异的物理、化学性能,可有效提高聚乳酸的力学、热学等性能。
2. 制备方法聚乳酸纳米复合材料的制备方法主要包括熔融共混法、原位聚合法等。
其中,熔融共混法操作简便,适用于大规模生产;原位聚合法则可在纳米填料表面引入官能团,提高填料与聚乳酸的相容性。
本文采用熔融共混法,将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混,制备出聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、冲击试验等方法,研究聚乳酸纳米复合材料的力学性能。
实验结果表明,纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的拉伸强度、冲击强度等力学性能。
此外,纳米填料的种类和含量对力学性能的影响也进行了详细分析。
2. 热学性能采用热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等方法,研究聚乳酸纳米复合材料的热学性能。
实验结果表明,纳米填料的加入可提高聚乳酸的热稳定性,降低其熔点和结晶温度。
此外,纳米填料的分散性对热学性能的影响也进行了探讨。
3. 生物相容性聚乳酸作为一种生物相容性好的材料,其生物相容性是评价其性能的重要指标。
通过细胞毒性试验、血液相容性试验等方法,研究聚乳酸纳米复合材料的生物相容性。
实验结果表明,纳米填料的加入对聚乳酸的生物相容性影响较小,仍具有良好的生物相容性。
四、结论本文通过熔融共混法制备了聚乳酸纳米复合材料,并对其性能进行了深入研究。
实验结果表明,纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的力学性能和热学性能。
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展一、本文概述随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
作为一种创新的增材制造技术,3D打印在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
而聚乳酸(PLA)材料,作为一种生物降解塑料,因其良好的生物相容性、环保性以及优良的加工性能,在3D 打印领域得到了广泛的应用。
本文旨在概述聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展,分析其在不同领域的应用现状,探讨其面临的挑战及未来发展趋势。
通过深入了解聚乳酸材料在3D打印中的应用,我们可以更好地把握这一技术的发展方向,为未来的研究和应用提供有益的参考。
二、聚乳酸材料的特性聚乳酸(PLA)是一种生物降解塑料,由可再生植物资源(例如玉米)提取出的淀粉原料制成。
它具有一系列独特的特性,使得它在3D打印领域中得到了广泛的应用。
PLA具有良好的生物相容性和生物可降解性。
这意味着它在人体内不会产生有害物质,且在自然环境中能够被微生物分解,从而有助于减少环境污染。
因此,PLA在医疗和生物领域的应用中表现出巨大的潜力。
PLA具有良好的加工性能。
在3D打印过程中,PLA具有较高的熔融温度和较低的熔融粘度,使得打印出的模型具有较高的精度和表面质量。
PLA的打印温度适中,不需要过高的打印温度,这有助于延长3D打印机的使用寿命。
PLA还具有优异的机械性能。
虽然其强度和硬度相对较低,但PLA 具有较高的抗拉伸强度和抗弯曲强度,能够满足大多数3D打印应用的需求。
同时,PLA还具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在一定的温度范围内保持其性能稳定。
PLA材料还具有良好的环保性。
由于它是从可再生植物资源中提取的,因此在使用过程中不会对环境造成负担。
PLA的降解产物为乳酸,可以被自然界中的微生物分解为水和二氧化碳,从而实现真正的循环利用。
聚乳酸材料的优良特性使其在3D打印领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断发展,PLA材料在3D打印中的研究与应用将会取得更多的突破和进展。
聚乳酸生物降解的研究进展一、本文概述随着全球环境问题的日益严峻,特别是塑料废弃物对环境的污染问题,生物降解材料的研究与应用越来越受到人们的关注。
聚乳酸(PLA)作为一种重要的生物降解材料,因其良好的生物相容性、可加工性和环保性,在包装、医疗、农业等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在综述聚乳酸生物降解的研究进展,包括其生物降解机制、影响因素、改性方法以及应用现状,以期为聚乳酸的进一步研究和应用提供参考。
本文首先介绍了聚乳酸的基本性质,包括其分子结构、合成方法以及主要性能。
接着,重点分析了聚乳酸的生物降解机制,包括酶解、微生物降解和动物体降解等过程,并探讨了影响聚乳酸生物降解的主要因素,如结晶度、分子量、添加剂等。
在此基础上,本文综述了聚乳酸的改性方法,包括共聚、共混、填充和表面改性等,以提高其生物降解性能和机械性能。
本文总结了聚乳酸在包装、医疗、农业等领域的应用现状,并展望了其未来的发展趋势。
通过本文的综述,旨在为聚乳酸生物降解的研究与应用提供有益的参考,同时为推动生物降解材料的发展贡献一份力量。
二、聚乳酸的生物降解机理聚乳酸(PLA)的生物降解主要依赖于微生物的作用,这些微生物包括细菌和真菌,它们能够分泌特定的酶来降解PLA。
生物降解过程通常包括两个主要步骤:首先是微生物对PLA表面的附着和酶的产生,然后是酶对PLA的催化水解。
在降解过程中,微生物首先通过其细胞壁上的特定受体识别并附着在PLA表面。
随后,微生物开始分泌能够降解PLA的酶,这些酶主要包括聚乳酸解聚酶和酯酶。
聚乳酸解聚酶能够直接作用于PLA的酯键,将其水解为乳酸单体;而酯酶则能够水解PLA链末端的乳酸单体。
水解产生的乳酸单体可以被微生物进一步利用,通过三羧酸循环等途径转化为二氧化碳和水,或者用于微生物自身的生长和代谢。
这个过程中,微生物扮演了关键的角色,它们不仅能够降解PLA,还能够将降解产生的乳酸完全矿化为无害的物质。
值得注意的是,PLA的生物降解速率受到多种因素的影响,包括PLA的分子量、结晶度、形态、微生物的种类和活性、环境温度和湿度等。